KR20170050613A - 유기 발광 다이오드 표시 장치 - Google Patents

유기 발광 다이오드 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시 모듈의 슬림화를 위해 외부로 분리된 제어 모듈과 표시 모듈간 통신을 위해 암호화 전송 규격을 이용하면서도 센싱용 데이터를 효율적으로 전송할 수 있는 인터페이스 장치를 포함하는 OLED 표시 장치를 제공한다.
OLED 표시 장치는 표시 모듈과, 표시 모듈로부터 분리된 타이밍 컨트롤러를 포함하는 호스트 시스템 사이에서 통신하는 인터페이스 장치를 구비한다. 인터페이스 장치의 송신 모듈은 입력 수직 동기 신호를 이용하여 위상이 서로 다른 제1 및 제2 수직 동기 신호를 생성한다. 송신 모듈은 제1 채널을 통해 제1 수직 동기 신호의 액티브 기간에 3색 데이터를 전송함과 아울러 제2 채널을 통해 제2 수직 동기 신호의 액티브 기간에 W 데이터를 전송한다. 제1 및 제2 수직 동기 신호의 액티브 기간은, 타이밍 컨트롤러로부터 표시 패널에 공급될 센싱용 데이터를 전송하는 센싱 기간을 교번적으로 포함한다.

Description

유기 발광 다이오드 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 슬림화를 위해 외부로 분리된 회로와 표시 모듈간 통신시 암호화 전송 기술을 이용하면서 외부 보상을 위한 센싱용 데이터를 효율적으로 전송할 수 있는 인터페이스 장치를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
최근 디지털 데이터를 이용하여 영상을 표시하는 평판 표시 장치로는 액정을 이용한 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; 이하 OLED)를 이용한 OLED 표시 장치 등이 대표적이다.
이들 중 OLED 표시 장치는 전자와 정공의 재결합으로 유기 발광층을 발광시키는 자발광 소자로 휘도가 높고 구동 전압이 낮으며 박막화가 가능하여 차세대 표시 장치로 기대되고 있다.
OLED 표시 장치를 구성하는 다수의 픽셀 각각은 애노드 및 캐소드 사이의 유기 발광층으로 구성된 OLED 소자와, OLED 소자를 독립적으로 구동하는 픽셀 회로를 구비한다. 픽셀 회로는 데이터 전압을 스토리지 커패시터에 공급하는 스위칭 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)와, 스토리지 커패시터에 충전된 구동 전압에 따라 구동 전류를 제어하여 OLED 소자로 공급하는 구동 TFT 등을 포함하고, OLED 소자는 구동 전류에 비례하는 광을 발생한다.
OLED 표시 장치는 공정 편차와 경시 변화의 이유로 픽셀간 구동 TFT의 구동 특성(문턱 전압, 이동도) 편차가 생겨 휘도 불균일 문제가 있다. 이를 해결하기 위하여, OLED 디스플레이는 각 픽셀의 구동 특성을 센싱하고 센싱값을 이용하여 각 픽셀에 공급될 데이터를 보상하는 외부 보상 방법을 이용하고 있다.
OLED 표시 장치는 휴대 단말기, TV 세트, 플렉서블 디스플레이나 투명 디스플레이 등과 같은 다양한 응용 제품에 적용 가능하며, 최근 페이퍼(Paper) 디스플레이나 월-페이퍼(Wall-Paper) 디스플레이 등으로 적용하기 위하여 슬림화되는 방향으로 개발되고 있다.
표시 모듈의 슬림화를 위하여 표시 모듈에 장착되는 회로 구성 중 일부를 외부로 분리하는 방안이 고려되어야 하고, 이 경우 표시 모듈로부터 외부로 분리된 회로 구성과 표시 모듈과의 통신시 컨텐츠를 보호하기 위하여 암호화 전송 방식이 요구된다. 특히, 암호화 전송 방식을 이용하는 인터페이스를 적용할 때, OLED 표시 장치의 외부 보상을 위해 필요한 센싱용 데이터의 전송 문제가 고려되어야 한다.
본 발명은 표시 모듈로부터 제어 모듈을 외부로 분리하여 표시 모듈을 슬림화할 수 있는 OLED 표시 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 외부로 분리된 제어 모듈과 표시 모듈간 통신을 위해 암호화 전송 규격을 이용하면서도 센싱용 데이터를 효율적으로 전송할 수 있는 인터페이스 장치를 포함하는 OLED 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 OLED 표시 장치는 표시 모듈과, 호스트 시스템과, 호스트 시스템과 표시 모듈 사이에서 통신하는 인터페이스 장치를 구비한다. 표시 모듈은 표시 패널과, 그 표시 패널을 구동하는 패널 구동부를 포함하고; 호스트 시스템은 표시 모듈로부터 분리된 타이밍 컨트롤러를 포함한다.
인터페이스 장치는 호스트 시스템과 표시 모듈 사이에 연결된 케이블과, 호스트 시스템에 내장된 송신 모듈, 표시 모듈에 내장된 수신 모듈을 구비한다. 송신 모듈은 타이밍 컨트롤러부터 공급된 데이터를 암호화하여 케이블을 통해 전송한다. 수신 모듈은 케이블을 통해 전송된 데이터를 복원하여 패널 구동부로 공급한다.
송신 모듈은 타이밍 컨트롤러로부터 공급되는 4색(RGBW) 데이터 중 3색(RGB) 데이터를 압축하고, 압축된 3색 데이터를 전송하는 제1 채널과, 비압축된 화이트 W 데이터를 전송하는 제2 채널을 분리하여 4색 데이터를 전송한다.
송신 모듈은 타이밍 컨트롤러로부터 공급된 입력 수직 동기 신호를 이용하여 위상이 서로 다른 제1 및 제2 수직 동기 신호를 생성한다.
송신 모듈은 제1 채널을 통해 제1 수직 동기 신호의 액티브 기간에 3색 데이터를 전송함과 아울러 제2 채널을 통해 제2 수직 동기 신호의 액티브 기간에 W 데이터를 전송한다.
제1 및 제2 수직 동기 신호의 액티브 기간은, 타이밍 컨트롤러로부터 표시 패널에 공급될 센싱용 데이터를 전송하는 센싱 기간을 교번적으로 포함한다.
제1 및 제2 수직 동기 신호는 입력 수직 동기 신호 대비 1/2배의 주파수를 갖는다. 제1 및 제2 수직 동기 신호 각각의 액티브 기간은 2개 프레임의 영상 데이터를 전송하는 2개 프레임의 유효 데이터 기간과, 그 2개 프레임 기간 사이에 할당된 센싱 기간을 포함하고, 각 채널의 센싱 기간은 다른 채널의 블랭크 기간과 중첩한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 OLED 표시 장치의 인터페이스 장치는 블랭크 기간이 서로 중첩하지 않도록 가공된 복수의 수직 동기 신호를 각각 이용하는 복수의 채널을 통해 교번적으로, 한 채널의 블랭크 기간과 중첩된 다른 채널의 액티브 기간에, 센싱용 데이터를 효율적으로 전송할 수 있다.
따라서, 본 발명의 한 실시예에 따른 OLED 표시 장치는 전술한 인터페이스 장치를 이용함으로써, 제어 모듈을 표시 모듈로부터 외부로 분리하고 외부로 노출된 컨텐츠 보호를 위해 암호화 전송 규격을 이용하면서도 외부 보상을 위한 센싱용 데이터를 효율적으로 전송할 수 있으므로, 표시 모듈을 슬림화하여 월-페이퍼 디스플레이 등에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 OLED 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 한 실시예에 따른 인터페이스 장치의 데이터 전송 시퀀스를 선행 기술과 비교하여 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 모듈의 구성을 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 OLED 표시 장치의 슬림화된 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 인터페이스 장치의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 OLED 표시 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, OLED 표시 장치는 호스트 시스템(100)과 표시 모듈(500)을 구비한다.
표시 모듈(500)은 수신 모듈(600), 패널 구동부(700), 표시 패널(800)을 포함하고, 호스트 시스템(100)은 시스템 온 칩(System on Chip; 이하 SoC)(200), 타이밍 컨트롤러(300), 송신 모듈(400)을 포함한다.
표시 모듈(500)의 슬림화를 위해 타이밍 컨트롤러(300)를 포함하는 제어 회로 기판(도시 생략)은 표시 모듈(500)로부터 분리되어 호스트 시스템(100)에 내장된다.
외부로 분리된 타이밍 컨트롤러(300)와 표시 모듈(500)의 통신시 컨텐츠 보호를 위해 암호화 전송 방식을 이용하는 인터페이스 장치(900)가 적용된다. 본 발명의 한 실시예에 따른 인터페이스 장치(900)는 호스트 시스템(100)의 송신 모듈(400)과, 케이블(910)을 통해 송신 모듈(400)과 연결된 표시 모듈(500)의 수신 모듈(600)로 구성된다. 송신 모듈(400)과 수신 모듈(600)은 각각 IC(Integrated Circuit)로 집적화된 써데스 송신(Serdes Tx) IC와 써데스 수신(Serdes Rx) IC라고 칭할 수 있다.
호스트 시스템(100)은 예컨데 컴퓨터, TV 시스템, 셋탑 박스, 태플릿이나 휴대폰 등과 같은 휴대 단말기의 시스템 중 어느 하나일 수 있다.
SoC(200)는 스케일러(scaler) 등을 내장하여 비디오 데이터를 표시 모듈(500)에 표시하기에 적합한 해상도 데이터 포맷으로 변환하여 타이밍 컨트롤러(300)로 출력한다. SoC(200)는 클럭(CLK), 데이터 인에이블 신호(DE), 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync) 등을 포함하는 복수의 타이밍 신호들을 생성하여 타이밍 컨트롤러(300)로 출력한다.
SoC(200)와 타이밍 컨트롤러(300)는 다양한 인터페이스 중 어느 하나를 이용하여 통신할 수 있다. 예컨데, SoC(200)와 타이밍 컨트롤러(300)는 저전압 차동 신호를 이용하는 LVDS(Low Voltage Differential Signal) 인터페이스를 이용하여 데이터와 클럭을 송수신할 수 있다. 이를 위해 SoC(200)는 출력단에 LVDS 송신부(도시 생략)를 내장하고 타이밍 컨트롤러(300)는 입력단에 LVDS 송신부(도시 생략)를 내장한다.
타이밍 컨트롤러(300)는 SoC(200)로부터 공급받은 3색(Red, Green, Blue; RGB) 데이터를 미리 정해진 RGB-to-WRGB 변환 방법을 이용하여 4색(White, Red, Green, Blue; WRGB) 데이터로 변환한다. 타이밍 컨트롤러(300)는 소비 전력 감소나 화질 보상, 외부 보상, 열화 보상 등과 같은 다양한 영상 처리를 통해 WRGB 데이터를 가공하여 출력한다.
예를 들면, 타이밍 컨트롤러(300)는 소비 전력 감소를 위해, 입력 영상을 분석하여 평균 화상 레벨(Average Picture level; APL) 등과 같은 영상 특성 정보에 따라 피크 휘도를 결정하고, 피크 휘도에 따라 감마 고전위 전원(EVDD)을 조정하여 인터페이스 장치(900)를 통해 표시 모듈(500)로 공급할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(300)는 픽셀간 편차를 외부 보상하기 위하여, 전원 온 시간, 각 수직 동기 신호의 수직 블랭크 기간, 전원 오프 시간 등과 같이 원하는 센싱 기간마다 표시 패널(800)의 각 픽셀의 구동 특성(구동 TFT의 Vth 및 이동도, OLED 소자의 Vth 등)을, 인터페이스 장치(900) 및 패널 구동부(700)를 통해 센싱한다.
즉, 타이밍 컨트롤러(300)는 각 센싱 기간에서 인터페이스 장치(900) 및 패널 구동부(700)를 통해 센싱용 데이터(비디오 데이터 중 하나)가 해당 픽셀들 각각에 공급되어 해당 픽셀들을 구동시킨다. 패널 구동부(700)는 구동된 해당 픽셀의 구동 특성이 반영된 픽셀 전류를 전압으로 센싱하고 디지털 센싱값으로 변환하여 인터페이스 장치(900)를 통해 타이밍 컨트롤러(300)로 제공한다.
타이밍 컨트롤러(300)는 각 픽셀의 센싱값을 가공하여 픽셀간 구동 편차(구동 TFT의 이동도 편차 및 Vth, OLED의 Vth 등)를 보상하기 위한 보상값들을 생성하여 메모리에 저장한다. 타이밍 컨트롤러(300)는 메모리에 저장된 보상값들을 이용하여 픽셀들에 각각 공급될 픽셀 데이터를 보상하여 출력한다.
타이밍 컨트롤러(300)는 SoC(200)로부터 공급받은 타이밍 신호들을 이용하여 패널 구동부(700)의 구동 타이밍을 제어하는 데이터 제어 신호들 및 게이트 제어 신호들을 생성하고 인터페이스 장치(900)를 통해 패널 구동부(700)로 출력한다. 데이터 제어 신호들은 패널 구동부(700)에 포함되는 데이터 구동부의 구동 타이밍을 제어하는 소스 스타트 펄스, 소스 샘플링 클럭, 소스 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다. 게이트 제어 신호들은 패널 구동부(700)에 포함되는 게이트 구동부의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 스타트 펄스, 게이트 쉬프트 클럭, 게이트 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(300)는 전술한 제어 신호들과 함께 수직 동기 신호(Vsync)를 송신 모듈(400)로 전송할 수 있다.
인터페이스 장치(900)는 외부로 노출된 컨텐츠 보호를 위해, 컨텐츠 복사를 방지하는 HDCP(High-bandwidth Digital Contents Protection)의 암호화 알고리즘을 지원하는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 인터페이스를 이용한다. HDMI 인터페이스는 디지털 전송 규격인 TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 통신 방식을 이용한다.
송신 모듈(400)은 타이밍 컨트롤러(300)로부터 공급받은 픽셀 데이터를 HDCP 암호화 알고리즘을 이용하여 암호화하고 제어 정보 등과 함께 전송 패킷으로 변환하며 전송 패킷에 대응하는 차동 신호를 케이블(910)을 통해 수신 모듈(600)로 직렬 전송한다. 수신 모듈(600)은 수신된 차동 신호로부터 전송 패킷을 복원하고 HDCP 복원 알고리즘을 이용하여 픽셀 데이터 및 제어 정보 등을 복원하여 패널 구동부(700)로 출력한다.
그런데, TMDS 통신 방식은 도 2a에 도시된 바와 같이, 수직 동기 신호(Vsync)를 이용하여, 액티브 기간(Vactive) 동안 RGBW 데이터를 전송하고, 블랭크 기간(Vblank) 동안 다양한 제어 데이터(CTL)와 데이터 아일랜드(Data Island; DI) 신호(오디오 신호 등)를 전송해야 하므로, 블랭크 기간(Vblank)에 외부 보상을 위한 센싱용 데이터를 전송할 수 없는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 송신 모듈(400)은 도 2b에 도시된 바와 같이 송신 모듈(400)은 입력 수직 동기 신호보다 주파수가 1/2배로 감소(주기가 2배로 증가)된 수직 동기 신호(Vsync1, Vsync2)를 이용하여, 각 수직 동기 신호의 액티브 기간(Vactive')에 2개 프레임의 픽셀 데이터 전송 기간, 그들 사이에 할당된 센싱 기간(SD)이 포함되게 하고, 한 채널의 센싱 기간(SD)은 다른 채널의 블랭크 기간(Vblank)과 중첩되게 한다. 이에 따라, 송신 모듈(400)은 각 수직 동기 신호의 액티브 기간에 포함되는 센싱 기간을 이용하여 센싱용 데이터를 전송할 수 있으며, 제1 및 제2 채널(CH1, CH2)에서 센싱 기간이 교번되게 함으로써 효율적으로 센싱용 데이터를 전송할 수 있다.
송신 모듈(400)은 위상이 서로 다른 제1 및 제2 수직 동기 신호(Vsync1, Vsync2)를 각각 이용하는 제1 및 제2 채널(CH1, CH2)을 통해, 해당 수직 동기 신호의 액티브 기간(Vactive')에서 RGB 데이터와 W 데이터를 분리하여 수신 모듈(600)로 전송함으로써 주파수 증가없이도 RGBW 데이터의 전송 속도를 증가시킬 수 있고, 블랭크 기간(Vblank)에서 제어 정보(CTL) 등을 포함하는 부가 정보(CTL/DI)를 전송한다.
송신 모듈(400)은 제1 채널(CH1)에 대응하는 제1 수직 동기 신호(Vsync1)의 액티브 기간(Vactive')을 시분할하여 N-1 및 N 프레임의 RGB 데이터를 전송함과 아울러 제2 채널(CH2)에 대응하는 제2 수직 동기 신호(Vsync2)의 액티브 기간(Vactive')을 시분할하여 N-1 및 N 프레임의 W 데이터를 전송한다. 송신 모듈(400)은 제1 채널(CH1)에 대응하는 N-1 및 N 프레임의 사이의 센싱 기간(SD)에 센싱용 데이터를 전송함과 아울러 제2 채널(CH2)에 대응하는 N-1 및 N 프레임의 사이의 블랭크 기간(Vblank)에 부가정보(CTL/DI)를 전송한다.
이에 따라, 송신 모듈(400)은 수직 동기 신호의 주파수 및 위상 조정을 통해 센싱용 데이터를 액티브 기간 내의 센싱 기간에서 효율적으로 수신 모듈(600)로 전송할 수 있으며, 수직 동기 신호의 주파수가 절반으로 감소하더라도 픽셀 데이터 및 부가 정보는 주파수 변경없이 전송될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(300)와 송신 모듈(400)은 다양한 인터페이스 중 어느 하나를 이용하여 데이터를 송수신하며, 수신 모듈(600)과 패널 구동부(700)도 어느 한 인터페이스를 이용하여 데이터를 송수신한다.
예를 들면, LVDS 인터페이스나, 고속 직렬 인터페이스로 알려진 EPI (Embedded Point-to-point Interface; EPI) 인터페이스나, V-by-one(이하 Vx1) 인터페이스가 적용될 수 있다. EPI 또는 Vx1 인터페이스를 위하여, 타이밍 컨트롤러(300)의 출력단 또는 수신 모듈(600)의 출력단에 내장되는 송신부(도시 생략)는 다양한 제어 데이터를 포함하는 제어 정보와, 픽셀 데이터를 클럭을 포함하는 직렬 형태의 전송 패킷으로 변환하고 전송 라인 쌍을 통해 전송 패킷을 차동 신호 형태로 전송한다. 송신 모듈(400)의 입력단 또는 패널 구동부(700)에 포함되는 데이터 구동부의 입력단에 내장되는 수신부(도시 생략)는 수신된 전송 패킷으로부터 클럭, 제어 정보 및 픽셀 데이터를 복원하여 출력한다. 전송 패킷은 수신부의 클럭 록킹(locking)을 위한 클럭 트레이닝 패턴, 얼라인 트레이닝 패턴, 클럭과 제어 정보를 직렬 형태로 포함하는 제어 패킷, 클럭과 픽셀 데이터를 직렬 형태로 포함하는 데이터 패킷 등을 포함한다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 모듈(500)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 표시 모듈(500)은 수신(RX) 모듈(600)과, 데이터 구동부(710) 및 게이트 구동부(720)로 구성된 패널 구동부(700)와, 표시 패널(800)을 포함한다.
수신 모듈(600)은 전술한 바와 같이 케이블(910)을 통해 송신 모듈(400)로부터 전송된 차동 신호에 대한 필요한 데이터 처리를 수행하여 픽셀 데이터 및 제어 정보를 복원한다. 수신 모듈(600)은 픽셀 데이터 및 데이터 제어 정보를 EPI 패킷으로 변환하고 EPI 인터페이스를 이용하여 데이터 구동부(710)를 구성하는 다수의 데이터 IC(DD1~DDm) 각각으로 전송한다. 수신 모듈(600)은 게이트 제어 신호를 게이트 구동부(720)로 전송하며, 게이트 제어 신호는 전원 IC(도시 생략)에 내장된 레벨 쉬프터를 경유하여 레벨 쉬프트되어 게이트 구동부(720)에 공급될 수 있다.
데이터 구동부(710)를 구성하는 다수의 데이터 IC(#1~#m) 각각은 수신 모듈(600)로부터 개별적으로 전송된 EPI 패킷으로부터 클럭, 제어 정보, 픽셀 데이터를 복원하며, 픽셀 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환하여 표시 패널(800)의 데이터 라인들(DL)로 공급한다. 데이터 IC(#1~#m) 각각은 자신에게 내장되거나, 외부에 별도로 구비된 감마 전압 생성부(도시 생략)로부터 공급된 기준 감마 전압 세트를 데이터의 계조값에 각각 대응하는 계조 전압들로 세분화한다. 데이터 IC(#1~#m) 각각은 데이터 제어 신호에 따라 구동되어, 세분화된 계조 전압들을 이용하여 디지털 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환하고, 아날로그 데이터 신호를 표시 패널(800)의 데이터 라인들(DL)로 각각 공급한다. 또한, 데이터 IC(#1~#m) 각각은 센싱 기간마다 수신 모듈(600)을 통해 공급된 센싱용 픽셀 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환하여 해당 픽셀(P)로 공급하고, 해당 픽셀(P)의 구동 특성을 반영한 픽셀 전류에 따른 전압을 센싱한다. 데이터 IC(#1~#m) 각각은 센싱된 전압을 디지털 센싱값으로 변환하고 센싱값에 대응하는 차동 신호를 인터페이스 장치(900)를 통해 타이밍 컨트롤러(300)로 공급한다.
데이터 IC(#1~#m) 각각은 TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film), FPC(Flexible Print Circuit) 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(800)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 표시 패널(800) 상에 실장될 수 있다.
게이트 구동부(720)는 수신 모듈(600)로부터 공급되는 게이트 제어 신호에 응답하여 표시 패널(800)의 다수의 게이트 라인(GL)을 각각 구동한다. 게이트 구동부(720)는 게이트 제어 신호에 응답하여 각 게이트 라인에 해당 스캔 기간에서 게이트 온 전압의 스캔 펄스를 공급하고, 나머지 기간에서는 게이트 오프 전압을 공급한다. 게이트 구동부(720)는 적어도 하나의 게이트 IC로 구성되고 TCP, COF, FPC 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(800)에 TAB 방식으로 부착되거나, COG 방식으로 표시 패널(800) 상에 실장될 수 있다. 이와 달리, 게이트 구동부(720)는 표시 패널(800)의 픽셀 어레이를 구성하는 박막 트랜지스터 어레이와 함께 박막 트랜지스터 기판에 형성됨으로써 표시 패널(800)의 비표시 영역에 내장된 GIP(Gate In Panel) 타입으로 구비될 수 있다.
표시 패널(800)은 픽셀들(P)이 매트릭스 형태로 배열된 픽셀 어레이를 통해 영상을 표시한다. 픽셀 어레이는 R/W/G/B 픽셀들로 구성된다.
각 픽셀(P)은 고전위 전원(EVDD) 라인 및 저전위 전원(EVSS) 라인 사이에 접속된 OLED 소자와, OLED 소자를 독립적으로 구동하기 위하여 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2) 및 구동 TFT(DT)와 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하는 픽셀 회로를 구비하며, 픽셀 회로 구성은 다양하므로 도 2의 구조로 한정되지 않는다.
OLED 소자는 구동 TFT(DT)와 접속된 애노드와, 저전위 전원(EVSS) 라인과 접속된 캐소드와, 애노드 및 캐소드 사이의 발광층을 구비하여, 구동 TFT(DT)로부터 공급된 전류량에 비례하는 광을 발생한다.
제1 스위칭 TFT(ST1)는 한 게이트 라인(GL)의 게이트 신호에 의해 구동되어 해당 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 신호를 구동 TFT(DT)의 게이트 노드에 공급하고, 제2 스위칭 TFT(ST2)는 다른 게이트 라인(GL)의 게이트 신호에 의해 구동되어 레퍼런스 라인(RL)으로부터의 레퍼런스 전압을 구동 TFT(DT)의 소스 노드에 공급한다. 제2 스위칭 TFT(ST2)는 센싱 기간에서 구동 TFT(DT)로부터의 전류를 레퍼런스 라인(R)으로 출력하는 경로로 더 이용된다.
구동 TFT(DT)의 게이트 노드 및 소스 노드 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 스위칭 TFT(ST1)를 통해 게이트 노드로 공급된 데이터 전압과, 제2 스위칭 TFT(ST2)를 통해 소스 노드로 공급된 레퍼런스 전압의 차전압을 충전하여 구동 TFT(DT)의 구동 전압으로 공급한다.
구동 TFT(DT)는 고전위 전원(EVDD)으로부터 공급되는 전류를 스토리지 커패시터(Cst)로부터 공급된 구동 전압에 따라 제어함으로써 구동 전압에 비례하는 전류를 OLED 소자로 공급하여 OLED 소자를 발광시킨다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 OLED 표시 장치의 슬림화된 구성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(300)가 실장된 제어 회로 기판(Control Printed Circuit Board; CPCB)은 표시 모듈(500)로부터 외부로 분리되고 케이블(910)을 통해 표시 모듈(500)의 플랫 플렉서블 케이블(Flat Flexible Cable; 이하 FFC)과 연결된다. CPCB는 전술한 호스트 시스템에 내장되며, 전술한 시스템 온 칩(SoC)도 실장할 수 있다. 표시 모듈(500)의 FFC에는 전원 IC 등이 더 실장된다.
컨텐츠 보호를 위해, 제어 회로 기판(CPCB)에는 전술한 송신 모듈, 즉 Serdes Tx IC(400)가 실장되고, FFC에는 전술한 수신 모듈, 즉 Serdes Rx IC(600)가 실장되며, CPCB의 커넥터(920) 및 FFC의 커넥터(930) 사이에 연결된 케이블(910)을 통해 송신 모듈 IC(400)와 수신 모듈 IC(600)가 HDMI 전송 규격으로 통신한다.
표시 패널(800)의 데이터 라인들을 구동하는 다수의 데이터 구동부(DD)는 표시 패널(800)과 접속되고, 복수의 소스 회로 기판(Source Printed Circuit Board; 이하 SPCB)에 분할 접속되며, 각 데이터 구동부(DD)는 데이터 IC가 실장된 COF로 구성될 수 있다. 복수의 SPCB는 커넥터(940)를 통해 FFC와 연결된다.
다수의 게이트 구동부(GD)는 표시 패널(800)의 양측부에 접속됨으로써 표시 패널(800)의 양측부에서 게이트 라인들을 구동하고, 각 게이트 구동부(GD)는 게이트 IC가 실장된 COF로 구성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 OLED 표시 장치는 CPCB가 외부로 분리됨으로써 표시 모듈(500)을 슬림화하여 월-페이퍼 디스플레이 등으로 적용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 인터페이스 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
송신 모듈(400)은 수신부(RX; 410), 분배부(420), 압축부(430), 라인 메모리(LM; 440), 동기 신호(sync) 생성부(450), HDCP 인코더(460), HDMI 송신부(TX)(470)를 구비한다.
수신부(410)는 타이밍 컨트롤러(300)로부터 전송된 차동 신호에 대응하는 EPI 또는 Vx1 전송 패킷으로부터 클럭, 픽셀 데이터, 제어 정보를 복원하여 출력한다.
분배부(420)는 수신부(410)를 통해 공급받은 수신 데이터를 RGB 데이터와, W 데이터와, 제어 정보로 분리하여 출력한다.
압축부(430)는 분배부(420)로부터 공급받은 RGB 데이터를 압축하여 출력하고, 라인 메모리(440)는 분배부(420)로부터 공급받은 W 데이터를 RGB 데이터가 압축되는 동안 지연시켜 압축없이 출력한다. 압축부(430)에 의해 RGB 데이터가 압축되어 전송 비트수가 감소되므로 전송 라인수를 감소시킬 수 있다.
동기 신호 생성부(450)는 분배부(420)로부터 공급받은 제어 정보 중 입력 수직 동기 신호를 이용하여 전술한 바와 같이 입력 수직 동기 신호보다 주파수가 1/2배로 감소되고 위상이 서로 다른 제1 및 제2 수직 동기 신호(Vsync1, Vsync2; 도 2 참조)를 생성하여 출력한다.
HDCP 인코더(460)는 압축부(430)로부터 공급받은 압축된 RGB 데이터와, 라인 메모리(LM)로부터 공급받은 비압축된 W 데이터를 각각 암호화 처리하여 HDMI TX(470)를 통해 제1 및 제2 채널(CH1, CH2)로 각각 출력한다. HDMI TX(470)는 제1 채널(CH1)을 통해 제1 수직 동기 신호(Vsync1)의 액티브 기간에 RGB 데이터를, 블랭크 기간에 제어 정보를 차동 신호 형태로 전송한다. HDMI TX(470)는 제2 채널(CH2)을 통해 제2 수직 동기 신호(Vsync2)의 액티브 기간에 W 데이터를, 블랭크 기간에 제어 정보를 차동 신호 형태로 전송한다. HDMI TX(470)는 전술한 바와 같이 제1 및 제2 채널(CH1, CH2)을 통해 해당 센싱 기간에서 HDCP 인코더(460)로부터 공급된 센싱 데이터를 차동 신호 형태로 전송한다.
수신 모듈(600)는 HDMI 수신부(RX)(610), 정렬부(620), HDCP 디코더(630), 압축 해제부(630), 라인 버퍼(650), 포맷터(660), EPI 송신부(670)를 구비한다.
HDMI RX(610)는 HDMI TX(470)로부터 케이블(910)의 제1 및 제2 채널(CH1, CH2)을 통해 공급된 차동 신호를 신호 처리하여 클럭, 전송 데이터, 제어 정보를 복원하고, 정렬부(620)를 통해 복원된 데이터를 정렬하여 HDCP 디코더(630)로 전송한다.
HDCP 디코더(630)는 정렬부(620)의 출력 데이터로부터 RGB 데이터와 W 데이터를 각각 복원하여 출력한다.
압축 해제부(630)는 HDCP 디코더(630)로부터 공급된 RGB 데이터의 압축을 해제하여 출력하고, 라인 메모리(LM; 650)는 HDCP 디코더(630)로부터 공급된 W 데이터를 지연시켜 출력한다.
포맷터(660)는 압축 해제부(630) 및 라인 메모리(650)로부터의 RGBW 데이터, 즉 픽셀 데이터와 제어 정보를 클럭과 함께 EPI 전송 패킷으로 변환하여 EPI TX(670)를 통해 차동 신호 형태로 데이터 구동부(DD) 각각에 전송한다.
송신 모듈(400)과 수신 모듈(600) 사이의 케이블(910)은 추가 링크를 더 구비하고, 데이터 구동부(710)로부터 차동 신호 형태로 공급되는 센싱값은 인터페이스 장치(900)를 경유하여 타이밍 컨트롤러(300)로 전송된다.
이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 인터페이스 장치 및 방법은 블랭크 기간이 서로 중첩하지 않도록 가공된 복수의 수직 동기 신호를 각각 이용하는 복수의 채널을 통해 교번적으로, 한 채널의 블랭크 기간과 중첩된 다른 채널의 액티브 기간에, 센싱용 데이터를 효율적으로 전송할 수 있다.
따라서, 본 발명의 한 실시예에 따른 OLED 표시 장치는 전술한 인터페이스 장치를 이용함으로써, 제어 모듈을 표시 모듈로부터 외부로 분리하고 외부로 노출된 컨텐츠 보호를 위해 암호화 전송 규격을 이용하면서도 외부 보상을 위한 센싱용 데이터를 효율적으로 전송할 수 있으므로, 표시 모듈을 슬림화하여 월-페이퍼 디스플레이 등에 적용할 수 있다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
100: 호스트 시스템 200: 시스템 온 칩 (SoC)
300: 타이밍 컨트롤러 400: 송신 모듈 (Serdes Tx)
500: 표시 모듈 600: 수신 모듈 (Serdes Rx)
700: 패널 구동부 800: 표시 패널
900: 인터페이스 장치 910: 케이블
710: 데이터 구동부 720: 게이트 구동부

Claims (7)

  1. 표시 패널과, 그 표시 패널을 구동하는 패널 구동부를 포함하는 표시 모듈과,
    상기 표시 모듈로부터 분리되고, 상기 패널 구동부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 호스트 시스템과,
    상기 호스트 시스템과 상기 표시 모듈 사이에서 통신하는 인터페이스 장치를 구비하고,
    상기 인터페이스 장치는
    상기 호스트 시스템과 상기 표시 모듈 사이에 연결된 케이블과,
    상기 호스트 시스템에 내장되고, 상기 타이밍 컨트롤러부터 공급된 데이터를 암호화하여 상기 케이블을 통해 전송하는 송신 모듈과,
    상기 표시 모듈에 장착되고, 상기 케이블을 통해 전송된 데이터를 복원하여 상기 패널 구동부로 공급하는 수신 모듈을 구비하는 유기 발광 다이오드(이하 OLED) 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 송신 모듈은
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 공급되는 4색(RGBW) 데이터 중 3색(RGB) 데이터를 압축하고,
    상기 압축된 3색 데이터를 전송하는 제1 채널과, 비압축된 W 데이터를 전송하는 제2 채널을 분리하여 상기 4색 데이터를 전송하는 OLED 표시 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 송신 모듈은
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 공급된 입력 수직 동기 신호를 이용하여 위상이 서로 다른 제1 및 제2 수직 동기 신호를 생성하고,
    상기 제1 채널을 통해 상기 제1 수직 동기 신호의 액티브 기간에 상기 3색 데이터를 전송함과 아울러 상기 제2 채널을 통해 상기 제2 수직 동기 신호의 액티브 기간에 상기 W 데이터를 전송하며,
    상기 제1 및 제2 수직 동기 신호의 액티브 기간은, 상기 타이밍 컨트롤러로부터 상기 표시 패널에 공급될 센싱용 데이터를 전송하는 센싱 기간을 교번적으로 포함하는 OLED 표시 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 및 제2 수직 동기 신호는 상기 입력 수직 동기 신호 대비 1/2배의 주파수를 갖고,
    상기 제1 및 제2 수직 동기 신호 각각의 액티브 기간은 2개 프레임의 영상 데이터를 전송하는 2개 프레임의 유효 데이터 기간과, 그 2개 프레임 기간 사이에 할당된 상기 센싱 기간을 포함하고,
    상기 각 채널의 센싱 기간은 다른 채널의 블랭크 기간과 중첩하는 OLED 표시 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 패널 구동부는 상기 센싱 기간에서 상기 인터페이스 장치를 통해 공급된 상기 센싱용 데이터를 이용하여 상기 표시 패널의 해당 픽셀을 구동한 후, 구동된 해당 픽셀의 출력 특성을 센싱하고, 해당 픽셀의 센싱값을 상기 인터페이스 장치를 통해 상기 타이밍 컨트롤러로 전송하는 OLED 표시 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 송신 모듈은 IC로 집적화되어 상기 타이밍 컨트롤러가 실장된 제어 회로 기판에 실장되고 상기 제어 회로 기판의 커넥터를 통해 상기 케이블과 연결되고,
    상기 수신 모듈은 IC로 집적화되어 상기 표시 모듈에 장착된 플랫 플렉서블 케이블 상에 실장되고 상기 플랫 플렉서블 케이블의 커넥터를 통해 상기 케이블과 연결되는 OLED 표시 장치.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 인터페이스 장치는 HDCP(High-bandwidth Digital Contents Protection)의 암호화 알고리즘을 지원하는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 전송 규격을 이용하는 OLED 표시 장치.
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